RT Dissertation/Thesis
T1 Effects of chronic pesticide and pathogen exposure on honey bee (Apis mellifera L.) health at the colony level
A1 Odemer,Richard
WP 2018/10/22
AB Während des letzten Jahrzehnts ist die zunehmende Zahl an Völkerverlusten zu einem Hauptanliegen der Imker und Wissenschaftler weltweit geworden. Neben Parasiten, Krankheitserregern und Umweltfaktoren wird vermutet, dass der Einsatz von Agrochemikalien, insbesondere die Klasse der Neonicotinoide, ein Schlüsselfaktor für diesen Kollaps ist. Derzeitige Ansätze konzentrieren sich nicht nur auf den Verlust von Völkern, sondern auch auf die Schwächung der Honigbienen durch subletale Konzentrationen solcher Pestizide.
Vor kurzem hat die EFSA drei Neonicotinoide einschließlich Clothianidin, Imidacloprid und Thiamethoxam in Beständen die für Bestäuber attraktiv sind, vorübergehend verboten. Thiacloprid, ebenfalls ein Neonicotinoid, bleibt jedoch für die landwirtschaftliche Verwendung frei, da es für Bienen als weniger toxisch angesehen wird. Dennoch weisen einige Publikationen auf subletale Wirkungen dieses Mittels hin, die zu Beeinträchtigungen von Bienenvölkern führen.
Ein generelles Problem bei der Untersuchung solcher subletalen Effekte besteht darin, dass sie oft bei einzelnen Bienen messbar sind, ohne aber dass sie auf der Volksebene eine deutliche Wirkung zeigen. Darüber hinaus könnten solche subletalen Effekte nur in Kombination mit anderen Stressoren wie Pathogenen eine Konsequenz haben. Diese Arbeit stellt zwei neue Ansätze vor, die die kontrollierte Anwendung von Stressoren mit einzelnen Bienen mit einer Bewertung der Effekte unter feldnahen Bedingungen frei fliegender Völker kombinieren. Bei allen Ansätzen wurden die Bienen mit verschiedenen Pestiziden und/oder einer Kombination aus Pestiziden und einem Pathogen behandelt, um synergistische Wechselwirkungen zu bewerten. Als Erreger wurde Nosema ceranae, ein intrazellulärer Darmparasit aus Asien, verwendet.
In Retschnig et al. (2015) wurden Bienen-Schaukästen an zwei Standorten (Hohenheim und Bern) verwendet, um mögliche synergistische Effekte zu klären. Dazu wurden Honigbienen einem Neonicotionoid und einem Pyrethroid ausgesetzt, jeweils in Kombination mit einer Infektion von N. ceranae. Mortalität, Flugaktivität und soziales Verhalten der Arbeiterinnen wurden überwacht.
Mit Ausnahme einer etwas höheren Flugaktivität der mit Nosema behandelten Bienen, konnte in Hohenheim keine Auswirkungen bestätigt werden. In Bern führten die Pestizide jedoch zu einer signifikanten Verkürzung der Lebensdauer der Arbeiterinnen, während die Nosema-Infektion zu höheren Anteilen bewegungsloser Bienen führte. Im Gegensatz zu diversen Laborstudien konnte an keinem der beiden Standorte eine Wechselwirkung zwischen den Pestiziden und dem Nosema Erreger bestätigt werden. Die Unbeständigkeit unserer Ergebnisse deutet darauf hin, dass die Auswirkungen sowohl der subletalen Anwendung von Pestiziden als auch der Infektion mit N. ceranae eher schwach waren und dass die Wechselwirkung zwischen ihnen möglicherweise überbewertet wurde.
Um den ersten Ansatz zu erweitern, konzentrierte sich Odemer & Rosenkranz (2018) auf Leistungsparameter wie Volksentwicklung und Überwinterungserfolg in Wirtschaftsvölkern, die mit den gleichen Pestiziden wie zuvor die Schaukästen behandelt wurden. Hier hatte weder Thiacloprid oder Tau-Fluvalinat noch deren Kombination negative Auswirkungen auf die genannten Parameter. Die chronische Anwendung des Akarizids Tau-Fluvalinat reduzierte erwartungsgemäß den Befall mit Varroa-Milben signifikant.
In Odemer et al. (2018) wurde ein Clothianidin mit einer außerordentlich hohen Toxizität für Bienen allein und in Kombination mit N. ceranae und N. apis angewendet. Ein neuartiger Ansatz wurde entwickelt bei dem einzeln markierte Bienen mit einer bestimmten Anzahl von Nosema-Sporen infiziert und in Kieler Begattungskästchen eingesetzt wurden. Um Worst-Case-Feldbedingungen zu simulieren, wurde das Pestizid dann über die gesamte Lebensdauer in subletalen Konzentrationen chronisch verfüttert. Auch mit diesem Ansatz konnte im Gegensatz zu früheren Laborstudien keine Wirkung der Clothianidin-Behandlung auf Mortalität oder Flugaktivität beobachtet werden. Allerdings war die Lebensdauer von Nosema-infizierten Bienen im Vergleich zu nicht-infizierten Bienen signifikant reduziert. In Übereinstimmung mit Retschnig et al. (2015), zeigte die Kombination von Pestizid und Pathogen keinen synergistischen Effekt.
Die Ergebnisse der drei Experimente dieser Arbeit zeigen, dass (i) einzelne Honigbienen durch Neonicotinoide weniger beeinträchtigt werden wenn sie im sozialen Umfeld ihres Volkes gehalten werden und (ii) subletale Konzentrationen von Neonicotinoiden auf dem Feld nicht der Hauptgrund für Völkerverluste sein können. Die Aussagen beziehen sich jedoch ausschließlich auf das Bienenvolk als Superorganismus, der im Vergleich zur Einzelbiene durch Mechanismen der "sozialen Pufferung" offenbar widerstandsfähiger gegen Pestizid-Exposition ist.

K1 Biene
K1 Pestizid
K1 Bienenkrankheit
K1 Wechselwirkung
K1 Honigbiene
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2018/1519